Synaptic fatigue
சினாப்டிக் சோர்வு அல்லது குறுகிய கால சினாப்டிக் மனச்சோர்வு என்பது குறுகிய கால சினாப்டிக் பிளாஸ்டிசிட்டியின் செயல்பாட்டைச் சார்ந்த ஒரு வடிவமாகும், இது நியூரான்களின் தற்காலிக இயலாமையை ஏற்படுத்துகிறது, எனவே ஒரு உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை அனுப்புகிறது. நரம்பு மண்டல செயல்பாட்டின் குறிப்பிட்ட வடிவங்களை உடலியல் ரீதியாகக் கட்டுப்படுத்துவதற்காக இது எதிர்மறையான பின்னூட்டத்தின் ஒரு வடிவமாக கருதப்படுகிறது. இது சினாப்சில் நரம்பியக்கடத்திகளை வைக்கும் சினாப்டிக் வெசிகிள்களின் தற்காலிக குறைவால் ஏற்படுகிறது, இது பொதுவாக தொடர்ச்சியான உயர் அதிர்வெண் நரம்பியல் தூண்டுதலால் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. நரம்பியக்கடத்திகள் போஸ்ட்சினாப்டிக் செல்லுக்கு சமிக்ஞையை பரப்புவதற்காக சினாப்ஸ் மூலம் வெளியிடப்படுகின்றன. சினாப்டிக் சோர்வு போஸ்ட்சினாப்டிக் ஏற்பி உணர்திறன் குறைப்பு அல்லது போஸ்ட்சினாப்டிக் செயலற்ற கடத்தலில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் விளைவாக இருக்கலாம் என்றும் கருதப்பட்டுள்ளது, ஆனால் சமீபத்திய சான்றுகள் இது முதன்மையாக ஒரு பிரசினாப்டிக் நிகழ்வு என்று பரிந்துரைத்துள்ளன. பின்னணி இரசாயன சினாப்ஸ்கள் ஒரு ப்ரீசினாப்டிக் செல் மூலம் நரம்பியக்கடத்திகளை சினாப்ஸிற்குள் வெளியிடுவதன் மூலம் ஒரு போஸ்ட்சினாப்டிக் செல்லில் உள்ள ஏற்பிகளுடன் பிணைக்க சமிக்ஞை பரிமாற்றத்தை அனுமதிக்கின்றன. இந்த நரம்பியக்கடத்திகள் ப்ரீசினாப்டிக் செல்லில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு வெளியிடப்படும் வரை வெசிகிள்களில் வைக்கப்படுகின்றன. நரம்பியக்கடத்திகள் சினாப்டிக் பிளவுக்குள் வெளியிடப்பட்டு, ஒரு சமிக்ஞை ரிலே செய்யப்பட்டவுடன், ரீ-அப்டேக் தொடங்குகிறது, இது போக்குவரத்து புரதங்களின் செயல்முறையாகும், இது நரம்பியக்கடத்திகளை சினாப்ஸிலிருந்து அகற்றி, அவற்றை மறுசுழற்சி செய்து ஒரு புதிய சமிக்ஞையை பரப்ப அனுமதிக்கிறது. தூண்டுதல் அதிக அதிர்வெண்ணிலும் போதுமான வலிமையிலும் நிகழ்கிறது என்றால், நரம்பியக்கடத்திகள் மறுசுழற்சி செய்யக்கூடியதை விட விரைவான விகிதத்தில் வெளியிடப்படும், இது உடனடியாக வெளியிடக்கூடிய வெசிகிள்கள் இல்லாத வரை அவற்றை இறுதியில் குறைக்கும் மற்றும் ஒரு சமிக்ஞை இனி பரவ முடியாது. செயல்பாட்டு முக்கியத்துவம் பல நரம்பியல் நெட்வொர்க்குகளின் நரம்பணுக்களில், குறிப்பாக கவுடல் பான்டைன் ரெட்டிகுலர் நியூக்ளியஸ் (பி. என். சி) இல் உள்ள சினாப்டிக் மறுமொழி வீச்சுகளின் அதிவேக சிதைவை மீண்டும் மீண்டும் குறுகிய செயல்பாட்டு ஆற்றல்கள் ஏற்படுத்துகின்றன என்பது முன்பு நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. ஒற்றை அல்லது ஜோடி துடிப்பு தூண்டுதலுக்கு மாறாக, மிக அதிக அதிர்வெண்ணில் மீண்டும் மீண்டும் வெடிப்பு தூண்டுதல் மட்டுமே SF ஐ ஏற்படுத்தும் என்று சமீபத்திய ஆராய்ச்சி பரிந்துரைத்துள்ளது. பெருங்குடல் பாரோரெசெப்டர் நியூரான்கள் போன்ற சில செல்கள் சினாப்டிக் சோர்வு ஏற்பட்டால் பெருங்குடல் இரத்த அழுத்தத்தை கட்டுப்படுத்த இயலாமை உட்பட பேரழிவு தரக்கூடிய விளைவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும். இந்த நரம்பணுக்களில் உள்ள வளர்சிதை மாற்ற குளுட்டமேட் தன்னியக்க ஏற்பி செயல்படுத்தல் கால்சியம் வருகையைத் தடுப்பதன் மூலமும், சினாப்டிக் வெசிகிள் எக்ஸோசைட்டோசிஸை குறைப்பதன் மூலமும், சினாப்டிக் வெசிகிள் மீட்பு மற்றும் எண்டோசைட்டோசிஸை நிர்வகிக்கும் வழிமுறைகளை மாற்றியமைப்பதன் மூலமும் சினாப்டிக் பரவலைத் தடுக்கலாம். இந்த குளுட்டமேட் தன்னியக்க ஏற்பிகள் பெருமுனையில் செயலிழந்த இரத்த அழுத்த ஒழுங்குமுறையின் விளைவாக ஏற்படக்கூடிய தீங்கு விளைவிக்கும் உடலியல் விளைவுகளைத் தடுக்கும் பொருட்டு சினாப்டிக் சோர்வைத் தடுக்க முடியும் (உண்மை அல்ல) சினாப்டிக் மீட்பு சினாப்டிக் வெசிகிள்கள் நரம்பியக்கடத்திகளை சினாப்ஸில் வெளியிடும்போது, அவை பிந்தைய சினாப்டிக் சவ்வு புரதங்களுடன் பிணைக்கப்பட்டு ஒரு சமிக்ஞையை அனுப்புகின்றன, நரம்பியக்கடத்தி ரீ-அப்டேக் மீண்டும் வெளியிடப்படுவதற்காக ப்ரீசினாப்டிக் செல்லில் உள்ள நரம்பியக்கடத்திகளை மறுசுழற்சி செய்கிறது. நரம்பியக்கடத்தி வெசிகிள்கள் எண்டோசைட்டோசிஸ் செயல்முறை மூலம் மறுசுழற்சி செய்யப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு பிரசினாப்டிக் உயிரணுவும் மற்ற நரம்பணுக்களுடன் ஆயிரக்கணக்கான இணைப்புகள் வரை இணைக்க முடியும் என்பதால், சினாப்டிக் சோர்வு மற்றும் அதன் மீட்பு மற்ற நரம்பியல் சுற்றுகளுடன் தொடர்புகளை ஏற்படுத்தும் மற்றும் நரம்பணுக்களின் பிற செயல்முறைகளுடன் இயக்கவியலை பாதிக்கலாம். நரம்பியக்கடத்திகளின் மறுசுழற்சி ஒரு பயனுள்ள மற்றும் திறமையான விகிதத்தில் நடைபெறுவது முக்கியம், இதனால் சினாப்டிக் சோர்வு சமிக்ஞை பரிமாற்றத்தை எதிர்மறையாக பாதிக்கிறது. நரம்பணுக்களுக்கு இடையில் உடலியல் சமிக்ஞைகளை அனுப்பும் நிலையான திறனை அனுமதிப்பதில் எளிதில் விடுவிக்கக்கூடிய வெசிகிள் குளத்தை பராமரிப்பது முக்கியம். நரம்பியக்கடத்தி சினாப்டிக் பிளவுக்குள் வெளியிடப்படுவதற்கும், பின்னர் மறுபயன்பாட்டிற்காக பிரசினாப்டிக் செல்லுக்கு மறுசுழற்சி செய்யப்படுவதற்கும் எடுக்கும் நேரம் தற்போது நன்கு புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை. இந்த செயல்முறையைப் புரிந்துகொள்ள முயற்சிக்க தற்போது இரண்டு மாதிரிகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. ஒரு மாதிரி, வெசிக்கிள் அதன் அனைத்து உள்ளடக்கங்களும் காலியாகியவுடன் பிரசினாப்டிக் செல்லுலார் சவ்வுடன் முழுமையான இணைப்புக்கு உட்படுகிறது என்று கணித்துள்ளது. இது பின்னர் பல்லாயிரக்கணக்கான வினாடிகள் வரை எடுக்கக்கூடிய பிற தளங்களிலிருந்து வெசிகுலர் சவ்வை மீட்டெடுக்க வேண்டும். இரண்டாவது மாதிரி இந்த நிகழ்வை விளக்க முயற்சிக்கிறது, வெசிகிள்கள் உடனடியாக நரம்பியக்கடத்திகளை மறுசுழற்சி செய்யத் தொடங்குகின்றன, இது எண்டோசைட்டோசிஸை முடிக்க ஒரு வினாடிக்கும் குறைவான நேரத்தை எடுக்கும். ஒரு ஆய்வு முழுமையான எண்டோசைட்டோசிஸின் மாறுபட்ட நேரங்களை 5.5-38.9 வினாடிகள் வரை காட்டியது. இந்த காலங்கள் நீண்ட கால அல்லது நாள்பட்ட செயல்பாட்டிலிருந்து முற்றிலும் சுயாதீனமாக இருந்தன என்பதையும் இது சுட்டிக்காட்டியது. பாதிக்கப்பட்ட செல்கள் சினாப்டிக் சோர்வு பல்வேறு வகையான நியூரான்களின் பல ஒத்திசைவுகளை பாதிக்கலாம். சினாப்டிக் சோர்வு இருப்பு மற்றும் அவதானிப்புகள் உலகளவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகின்றன, இருப்பினும் இந்த நிகழ்வின் அடிப்படையிலான சரியான வழிமுறைகள் முழுமையாக புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை. இது பொதுவாக முதிர்ந்த உயிரணுக்களில் அதிக அதிர்வெண் தூண்டுதல்களில் (> 1 ஹெர்ட்ஸ்) காணப்படுகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட உதாரணம் என்னவென்றால், அப்லைசியாவின் கில் திரும்பப் பெறும் பிரதிபலிப்பு ஹோமோசினாப்டிக் மனச்சோர்வால் ஏற்படுகிறது. ஹோமோசினாப்டிக் மற்றும் ஹீட்டோரோசினாப்டிக் மனச்சோர்வு நீண்ட கால மனச்சோர்வு மற்றும்/அல்லது ஆற்றலுக்கு வழிவகுக்கும் என்றாலும், இந்த குறிப்பிட்ட வழக்கு ஹோமோசினாப்டிக் மனச்சோர்வு எவ்வாறு சினாப்டிக் சோர்வை ஏற்படுத்துகிறது என்பதற்கு ஒரு குறுகிய கால எடுத்துக்காட்டு. வயது வந்த எலிகளில் உள்ள ஹிப்போகாம்பஸின் டென்டேட் கைரஸில் உள்ள துளையிடும் பாதை-கிரானுல் செல்கள் (பிபி-ஜிசி) குறைந்த அதிர்வெண்களில் (0.05-0.2 ஹெர்ட்ஸ்) சோர்வை அனுபவிப்பதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. வளர்ந்து வரும் எலி பிபி-ஜி. சி. களில், இரண்டு வகையான சினாப்டிக் பிளாஸ்டிசிட்டி சினாப்டிக் சோர்வுக்கு வழிவகுக்கும் என்று காட்டப்பட்டது. ப்ரீசினாப்டிக் வெசிகிள் வெளியீட்டின் குறைந்த அதிர்வெண் மீளக்கூடிய மனச்சோர்வு மற்றும் ஏ. எம். பி. ஏ மௌனத்தால் ஏற்படும் மீள முடியாத மனச்சோர்வு. பி. பி.-ஜி. சி. களின் முதிர்ச்சியுடன் பிளாஸ்டிசிட்டியின் இரண்டாவது வடிவம் மறைந்துவிடும், இருப்பினும் மாற்றியமைக்கக்கூடிய குறைந்த அதிர்வெண் மன அழுத்தம் மாறாமல் உள்ளது. நரம்பியல் நெகிழ்வுத்தன்மையில் பங்கு சினாப்டிக் வெசிகிள்கள் மூன்று தனித்துவமான குளங்களின் ஒரு பகுதியாக கருதப்படுகின்றனஃ உடனடியாக வெளியிடக்கூடிய குளம் (மொத்த வெசிகிள்களில் சுமார் 5 சதவீதம்), மறுசுழற்சி குளம் (சுமார் 15 சதவீதம்), மற்றும் ரிசர்வ் குளம் (மீதமுள்ள 80 சதவீதம்). ரிசர்வ் பூல் தீவிரமான தூண்டுதலுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் வெசிகிள்களை வெளியிடத் தொடங்குவதாகத் தெரிகிறது. உடலியல் தூண்டுதல்களுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் ரிசர்வ் வெசிகிள்கள் அரிதாகவே வெளியிடப்படுகின்றன என்று பல ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன, இது அவற்றின் முக்கியத்துவம் குறித்து கேள்விகளை எழுப்புகிறது. வெசிகிள்களில் இந்த வெளியீடு, அவை எந்தக் குளத்திலிருந்து வெளியிடப்படுகின்றன என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், குறுகிய கால சினாப்டிக் பிளாஸ்டிசிட்டியின் ஒரு வடிவமாகக் கருதப்படுகிறது, ஏனெனில் இது பிரசினாப்டிக் செல்லின் செயல்பாட்டு பண்புகளை மாற்றுகிறது, இறுதியில் அதன் துப்பாக்கிச் சூடு பண்புகளை தற்காலிகமாக மாற்றுகிறது. இதற்கும் நீண்ட கால ஆற்றலுக்கும் உள்ள வித்தியாசம் என்னவென்றால், இந்த நிகழ்வு நரம்பியக்கடத்திகளை மறுசுழற்சி செய்வதற்கும் மறுபயன்பாடு செய்வதற்கும் எடுக்கும் காலத்திற்கு மட்டுமே நிகழ்கிறது, மாறாக இது நீண்ட காலத்திற்கு நிகழ்கிறது, அதாவது நீண்ட கால ஆற்றலின் அடிப்படையிலான பண்புகள். ப்ரீசினாப்டிக் செல்களில் ரிசர்வ் பூல் வெசிகிள்களின் முக்கியத்துவத்தை அடையாளம் காண மேலும் ஆராய்ச்சி நடத்தப்பட வேண்டும். சிஎன்எஸ் நோய்களில் பங்கு சினாப்டிக் சோர்வு ஒரு மத்திய நரம்பு மண்டல நோயியலை நேரடியாக ஏற்படுத்துவதாகவோ அல்லது விளைவிப்பதாகவோ காட்டப்படவில்லை, இருப்பினும் இது உயிரணுக்களில் செயல்படுத்தப்படும் அளவுகள் குறிப்பிட்ட நோய்கள் மற்றும் நோய்களின் விளைவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன. ஒரு நரம்பணு அல்லது ஒத்திசைவில் நீண்டகால மாற்றங்கள், இதன் விளைவாக ஒரு நரம்பணுவின் உற்சாகமான பண்புகளில் நிரந்தர மாற்றம் ஏற்படுவதால், அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ செயல்படுத்தப்படுவதால் சினாப்டிக் சோர்வு ஏற்படலாம், இது ஒருவித உடலியல் அசாதாரணத்திற்கு வழிவகுக்கும். அல்சைமர் நோய் அல்சைமர் நோயின் (AD) அடையாளங்கள் அறிவாற்றல் குறைபாடு, β-அமிலாய்டு பெப்டைட் (Aβ) திரட்டல், நியூரோஃபைப்ரில்லரி சிதைவு, குறிப்பிட்ட மூளை பகுதிகளின் துரிதமான வீக்கத்துடன் நியூரான்களின் இழப்பு மற்றும் உயிர்வாழும் நியூரான்களில் சினாப்ஸ் எண்ணிக்கை குறைவது ஆகும். ஆராய்ச்சி AD இன் விளைவாக முன் மற்றும் பிந்தைய சினாப்டிக் வழிமுறைகள் இரண்டையும் குறிக்கிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட அசாதாரணமானது ப்ரீசினாப்டிக் புரத பயன்பாட்டின் அதிகரித்த அளவை உள்ளடக்கியது. ஒரு ஆய்வு நடத்தப்பட்டது, அங்கு மரபணு மாற்றப்பட்ட எலிகள் ஏ. பி. பி/பி. எஸ் 1 ஐ அதிகமாக வெளிப்படுத்துவதற்கும், புரதத்தை அதிகமாக வெளிப்படுத்தாத அவற்றின் லிட்டர்மேட்டுகளுக்கும் இடையில் சினாப்டிக் சோர்வு ஒப்பிடப்பட்டது. ஏபிபி/பிஎஸ் 1 எலிகளில் சோர்வு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க வகையில் உச்சரிக்கப்படுவதை முடிவுகள் காட்டுகின்றன, இது ப்ரீசினாப்டிக் நரம்பணுவில் எளிதில் விடுவிக்கக்கூடிய வெசிகிள்களின் அளவு குறைந்து வருவதைக் குறிக்கிறது. இந்த ஆய்வின் முடிவுகளில் சினாப்டிக் சோர்வு முதன்மையாக ஒரு ப்ரீசினாப்டிக் நிகழ்வு மற்றும் போஸ்ட்சினாப்டிக் ஏற்பி உணர்திறன் குறைவால் பாதிக்கப்படுவதில்லை, சினாப்டிக் சோர்வு முனையத்தில் உருவாகும் Ca2 + அயனிகளின் விளைவாக இல்லை, மிக முக்கியமாக சினாப்டிக் சோர்வு ஒரு முக்கியமான வீரர் மற்றும் சில நரம்பியக்கடத்தல் நோய்களின் காரணங்கள் மற்றும் விளைவுகளை ஆராய்ச்சி செய்யும் போது ஆய்வு செய்யலாம். மனச்சோர்வு எதிர்ப்பு மருந்துகள் மனச்சோர்வு நோயாளிகளுக்கு குறுகிய கால மற்றும் நீண்ட கால விளைவுகளை ஏற்படுத்துகின்றன. குறுகிய கால விளைவுகள் ஒரு கருதுகோள் மூலம் விளக்கப்பட்டுள்ளன, இது மூளையில் உள்ள கேடகோலமைன்களின் உடனடி குறைவால் மனச்சோர்வு தீவிரமாக ஏற்படுகிறது என்று கூறுகிறது. மனச்சோர்வு எதிர்ப்பு மருந்துகள் இந்த குறைப்பைத் தடுக்க உடனடியாக செயல்படுகின்றன மற்றும் மூளையில் உள்ள இந்த நரம்பியக்கடத்திகளின் இயல்பான அளவை மீட்டெடுக்கின்றன. அழுத்தமான நிலைமைகளின் கீழ், வெசிக்கிள் எக்ஸோசைட்டோசிஸ் ஆற்றல்மிக்கது மற்றும் கேடகோலமைன்களின் வெளியீடு குறைக்கப்பட்ட நரம்பியக்கடத்திகள் காரணமாக பிரசினாப்டிக் செல்களின் மனச்சோர்வை ஏற்படுத்துகிறது. ஃப்ளூக்செடினின் சிகிச்சை அளவுகள் வெசிகிள் வெளியீட்டைத் தடுப்பதன் மூலம் இந்த நரம்பியல் சோர்வு நிலைகளைக் குறைப்பதாகவும், அதன் மூலம் ஹிப்போகாம்பல் நரம்பணுக்களில் சினாப்டிக் சோர்வைத் தடுப்பதாகவும் காட்டப்பட்டுள்ளது. ஃப்ளூக்செடின் போன்ற அதே வழிமுறைகள் மூலம் செயல்படும் ஃப்ளூக்செடின் மற்றும் பிற மனச்சோர்வு எதிர்ப்பு மருந்துகள் மனச்சோர்வு அபாயத்தைக் குறைக்க நரம்பியல் மீட்பு மற்றும் நரம்பியக்கடத்தலை மேம்படுத்துகின்றன என்பதை இந்த கண்டுபிடிப்புகள் காட்டுகின்றன. பதிலளிக்கப்படாத கேள்விகள் இப்போது சினாப்டிக் சோர்வு முதன்மையாக ஒரு முன்கூட்டிய நிகழ்வாக கருதப்பட்டாலும், சினாப்டிக் சோர்வுக்கு தற்போது புரிந்து கொள்ளப்பட்ட காரணங்களில் போஸ்ட்சினாப்டிக் செயல்முறைகள் ஒரு பெரிய பகுதிக்கு காரணமாக இருக்க முடியுமா? சினாப்டிக்-வெசிகிள் சவ்வு புரதங்களின் மறுசுழற்சி விரைவானது, பல நியூரான்களின் வினாடிக்கு ஐம்பது முறை சுடும் திறனால் குறிக்கப்படுகிறது, மேலும் மிகவும் குறிப்பிட்டது, இதில் சினாப்டிக் வெசிகிள்களுக்கு தனித்துவமான பல சவ்வு புரதங்கள் குறிப்பாக எண்டோசைட்டோசிஸ் மூலம் உள்வாங்கப்படுகின்றன. எண்டோசைட்டோசிஸ் பொதுவாக கிளாத்ரின் பூசப்பட்ட வெசிகிள்களை உள்ளடக்கியது, இருப்பினும் கிளாத்ரின் அல்லாத பூசப்பட்ட வெசிகிள்களும் பயன்படுத்தப்படலாம். இருப்பினும், எண்டோசைடிக் வெசிகிள்கள் அவற்றின் கிளாத்ரின் கோட்டை இழந்த பிறகு, அவை பொதுவாக பெரிய, குறைந்த pH எண்டோசோம்களுடன் இணைவதில்லை, அவை மற்ற உயிரணுக்களில் உள்ள பிளாஸ்மா-மெம்பரேன் புரதங்களின் எண்டோசைட்டோசிஸின் போது செய்வது போல (படம் 17-46 ஐப் பார்க்கவும்). மாறாக, மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட வெசிகிள்கள் உடனடியாக நரம்பியக்கடத்தி மூலம் நிரப்பப்படுகின்றன. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21521 குறிப்புகள் நரம்பியல் ஒத்திசைவு நரம்பியல் இயற்பியல் நரம்பியல் நெகிழ்வுத்தன்மை